(57)【要約】【課題】  一台で、非接触ＩＣカード及びリーダーライタ装置の周波数測定を行うことができる周波数測定器を提供する。【解決手段】  非接触ＩＣカードＣを支持する第１の支持台１１と、リーダーライタ装置ＲＷ１を支持する第２の支持台１２とを備え、第１の支持台１１と第２の支持台１２とが互いに対向して設けられていると共に、第１の支持台１１と第２の支持台１２との間に、周波数分析装置に接続され周波数測定用のループコイルが形成されたアンテナ基板１４を配置する。これにより、測定器１０の上下を反転させるだけで、非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の双方の周波数測定作業を行うことができるようになり、作業性の改善が図られる。【選択図】        図１
2005121403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカード及びリーダーライタ装置の通信周波数を測定するための周波数測定器であって、
前記非接触ＩＣカードを支持する第１の支持台と、
前記リーダーライタ装置を支持する第２の支持台と、
周波数分析装置に接続され周波数測定用のループコイルが形成されたアンテナ基板とを備え、
前記第１の支持台と前記第２の支持台とが互いに対向して設けられていると共に、
前記第１の支持台と前記第２の支持台との間には前記アンテナ基板が配置されている
ことを特徴とする周波数測定器。
【請求項２】
前記第１の支持台と前記第２の支持台とは複数本の連結部材によって連結されており、前記アンテナ基板は、前記第１の支持台および前記第２の支持台に対し、それぞれ一定の距離を隔てて前記連結部材に保持されている
ことを特徴とする請求項１に記載の周波数測定器。
【請求項３】
前記複数本の連結部材の各々は、前記アンテナ基板を挟持する一対の柱状部材の結合体でなり、一方の柱状部材は前記第１の支持台と前記アンテナ基板との間を連結し、他方の柱状部材は前記アンテナ基板と前記第２の支持台との間を連結している
ことを特徴とする請求項２に記載の周波数測定器。
【請求項４】
前記第１の支持台、前記第２の支持台および前記連結部材は、非導電性材料で形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の周波数測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードやそのリーダーライタ装置の通信周波数を測定するための周波数測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣカードには、主に銀行カードやポイントカード等に使用される接触型ＩＣカードと、乗車券や電話カード、電子タグ等に使用される非接触型ＩＣカードと、これら接触型および非接触型の両方の機能を併せ持ったコンビネーション型ＩＣカードが知られている。
【０００３】
非接触型のＩＣカードには、電池内蔵のタイプと、外部からの電磁波で電力を得て動作するタイプとがある。電池内蔵型のＩＣカードは、カードから発信される電波の出力は大きいが、外部からの電磁波で電力を得て動作するＩＣカードは、カードから発信される電波の出力は小さい。
【０００４】
そこで、外部からの電磁波で電力を得て動作するＩＣカードにおいて、通信距離を最大にするためには、ＩＣカードとリーダーライタ装置との間の通信上のマッチングを最適化する必要があると共に、製造されたＩＣカードが所定の通信周波数を有しているかどうかを検査する必要がある。
【０００５】
従来より、非接触ＩＣカードの通信周波数の測定は、ネットワークアナライザ等の周波数分析装置に接続された測定用アンテナ基板を用いて、ＩＣカード及びリーダーライタ装置の通信特性を評価している。
【０００６】
図１０は、従来の周波数測定器の構成を示している。従来の周波数測定器１は、測定対象である非接触ＩＣカードＣを支持する測定台２と、この測定台２を水平に支持する４本の支柱３と、測定台２との間に所定の間隙をおいて対向した状態で支柱３に設置されるアンテナ基板４とで構成されている。
なお、図中符号５は、周波数測定器１を金属製テーブル等の作業台から遠ざけるための木製のブロック台であり、必要に応じて使用されるものである。
【０００７】
非接触ＩＣカードＣの周波数測定時には、支持台２のカード支持部２ａに非接触ＩＣカードＣを載せ、アンテナ基板４より所定周波数の電波を発振させる。アンテナ基板４では非接触ＩＣカードＣからの応答信号が受信され、アンテナ基板４に接続された図示しないネットワークアナライザ等の周波数分析装置によって非接触ＩＣカードＣの共振周波数を測定するようにしている。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献を以下に示す。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２８８６４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３３１１３７号公報
【００１０】
上記特許文献１には、非接触ＩＣカードの故障判定を短時間に自動的に行う故障判定方法及びその装置の構成が開示されており、信号送信部からＩＣカードの同調周波数に合致する単一周波交流電源の交流電圧をＩＣカードに送信し、その時の電流値と電圧値とからインピーダンスを算出し、その値を正常値と比較して当該ＩＣカードの故障の有無、種別を判定するようにしている。
【００１１】
また、上記特許文献２には、１つの主コンデンサと複数の調整用コンデンサとで構成され主コンデンサと個々の調整用コンデンサとが微細な配線部で接続されたコンデンサを内封する非接触ＩＣカード用部材の一方の表面で、主コンデンサ電極位置及び調整用コンデンサ電極位置に平板電極をそれぞれ対向配置させて容量結合した電気回路を形成させ、測定終了後、不要な同調用コンデンサに対向する平板電極に対して高周波電力を供給し、配線部を溶融切断することでコンデンサのトリミングを行う非接触ＩＣカードの同調調整方法及び装置が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した構成の従来の周波数測定器１においては、非接触ＩＣカードＣのみを測定対象としているので、非接触ＩＣカードと通信を行うリーダーライタ装置の周波数測定に対しては、この周波数測定器１をそのまま適用することができない。これは、非接触ＩＣカードとリーダーライタ装置とでは、アンテナ基板４との間の距離設定が異なるためである。
【００１３】
そのため、別途リーダーライタ装置用の周波数測定器を準備して、非接触ＩＣカードの周波数測定とリーダーライタ装置の周波数測定とを別々の測定器を使用して行うようにしている。しかし、これが原因で作業が煩雑化しているだけでなく、測定器間の通信特性上のバラツキ等により測定データのマッチングの最適化が図れないという問題がある。
【００１４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、一台で非接触ＩＣカード及びリーダーライタ装置の周波数測定を行うことができる周波数測定器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の周波数測定器は、非接触ＩＣカードを支持する第１の支持台と、リーダーライタ装置を支持する第２の支持台とを備え、第１の支持台と第２の支持台とが互いに対向して設けられていると共に、第１の支持台と第２の支持台との間には、周波数分析装置に接続され周波数測定用のループコイルが形成されたアンテナ基板が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の周波数測定器は、この測定器の上下を反転するだけで非接触ＩＣカード用の測定器からリーダーライタ装置用の測定器に切り替えることができ、測定器一台で双方の周波数測定を行うことが可能となる。
【００１７】
また、第１，第２の支持台を複数本の連結部材によって連結し、アンテナ基板を第１，第２の支持台に対し、それぞれ一定の距離隔てて連結部材に保持させることによって、測定器の反転動作に伴って支持台とアンテナ基板との間を適正な離間距離に設定することができ、作業の適正化及び効率化を図ることができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の周波数測定器によれば、測定器一台で非接触ＩＣカード及びリーダーライタ装置の周波数測定をそれぞれ適正に行うことができるので、これにより作業性の改善を図れると共に、非接触ＩＣカードとリーダーライタ装置の測定データ間の整合性がとれるようになるので、マッチングの最適化が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１〜図６は本発明の実施の形態を示している。
ここで、図１は非接触ＩＣカードＣの通信周波数を測定している様子を示す周波数測定器１０の全体斜視図、図２はリーダーライタ装置ＲＷ１の通信周波数を測定している様子を示す周波数測定器１０の全体斜視図、図３は非接触ＩＣカードＣを支持する第１の支持台１１の平面図、図４はリーダーライタ装置ＲＷ１を支持する第２の支持台１２の平面図、図５は周波数測定用のアンテナ基板１４の平面図、図６は周波数測定器１０の正面図である。
【００２１】
周波数測定器１０は、非接触ＩＣカードＣを支持する第１の測定台１１と、リーダーライタ装置ＲＷ１を支持する第２の測定台１２とを備えている。これら第１，第２の測定台１１，１２は互いに対向するように４本の支柱１３で連結されている。
なお、支柱１３は、本発明の「連結部材」に対応する。
【００２２】
第１の支持台１１と第２の支持台１２との間には、アンテナ基板１４が配置されている。アンテナ基板１４は、第１の支持台１１に載置された非接触ＩＣカードＣに対して測定用電波を送信すると共に、当該ＩＣカードＣから送信される通信電波を受信する。また、アンテナ基板１４は、第２の支持台１２に載置されたリーダーライタ装置ＲＷ１から送信される通信電波を受信する。
【００２３】
一方の第１の支持台１１は、図３に示すように、内孔１１ｂを有する非導電性、例えばフェノール樹脂等のプラスチック材料でなる板状部材で形成されている。第１の支持台１１の内周部には非接触ＩＣカードＣの周縁部を部分的に支持する支持部１１ａが設けられている。支持部１１ａは、この位置で非接触ＩＣカードＣを位置決めできるように、カード外形サイズに対応して形成されていると共に、支持台１１上面（外面）に対して一段低く形成されている。
【００２４】
第１の支持台１１の一方の長辺側には、内孔１１ｂを外部に開放する切欠き部１１ｃが形成され、第１の支持台１１の他方の長辺側内周部にあっては、内孔１１ｂに関して切欠き部１１ｃとは反対側の部位に凹部１１ｄが形成されている。
【００２５】
なお、これら切欠き部１１ｃ及び凹部１１ｄの形成幅及び形成深さは特に限定されず、測定台１１に対する非接触ＩＣカードの載置性及び取出し性が確保できるように、例えば作業者の手指が難なく挿通できる大きさとされる。
【００２６】
第１の支持台１１の面内所定箇所には、４本の支持柱１３の各々の一端部が固定される複数の取付孔１１ｅがそれぞれ形成されている。
【００２７】
他方、第２の支持台１２は、図４に示すように、内孔１２ｂを有する非導電性、例えばフェノール樹脂等のプラスチック材料でなる板状部材で形成されている。第２の支持台１２の内周部にはリーダーライタ装置ＲＷ１の周縁部を全周にわたって支持する支持部１２ａが設けられている。支持部１２ａは、この位置でリーダーライタ装置ＲＷ１を位置決めできるように、当該リーダーライタ装置ＲＷ１の外形サイズに対応して形成されていると共に、支持台１２上面（外面）に対して一段低く形成されている。
【００２８】
第２の支持台１２の面内所定箇所には、４本の支持柱１３の各々の他端部が固定される複数の取付孔１２ｅがそれぞれ形成されている。
【００２９】
次に、アンテナ基板１４は、図５に示すように、例えばガラスエポキシ製の絶縁基板１４ａと、この絶縁基板１４ａの一方側の表面に形成されたループコイル１４ｂとで構成されている。ループコイル１４ｂは、例えば、絶縁基板１４ａの一方側又は両側の表面に貼着された銅箔を所定形状にパターニングすることによって構成することができる。
なお、図の例ではループコイル１４ｂの巻回数は２とされているが、仕様に応じて適宜変更可能である。また、ループコイル１４ｂの形状についても同様である。
【００３０】
ループコイル１４ｂのそれぞれの端部１４ｂ１，１４ｂ２には、図示しない周波数分析装置側の配線コードの端部に連結されるコネクタ１６の端子が電気的かつ機械的に接続されている。また、アンテナ基板１４の四隅部には、４本の支持柱１３が各々貫通する貫通孔１４ｅがそれぞれ形成されている。
【００３１】
本実施の形態の周波数測定器１０においては、図６に示すように、第１の支持台１１（支持部１１ａ）とアンテナ基板１４との間の間隙がＬ１、第２の支持台１２（支持部１２ａ）とアンテナ基板１４との間の間隙がＬ２（＞Ｌ１）となる位置に、アンテナ基板１４が配置されている。
【００３２】
間隙Ｌ１，Ｌ２の大きさは、測定対象である非接触ＩＣカード及びリーダーライタ装置の種類、仕様等に応じて適宜変更可能であり、例えば、適用対象である非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の最大通信距離に合致するように間隙Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ設定される。
【００３３】
また、本実施の形態の周波数測定器１０においては、間隙Ｌ１，Ｌ２の大きさを支持柱１３の長さで調整できるようになっている。すなわち、各々の支持柱１３は一対の柱状部材１３ａ，１３ｂの結合体でなり、間隙Ｌ１を一方の柱状部材１３ａの長さで調整し、間隙Ｌ２を他方の柱状部材１３ｂの長さで調整するようにしている。柱状部材１３ａ，１３ｂはそれぞれ、例えばフェノール樹脂等の合成樹脂材料等で形成されている。
【００３４】
以上のように構成される第１，第２の支持台１１，１２、支持柱１３及びアンテナ基板１４は、以下のようにして組み付けられる。
【００３５】
図６に示すように、第２の支持台１２をそのリーダーライタ載置面が下向きとなるようにし、取付孔１２ｅに対してセットスクリュー１７ａをそれぞれ取り付ける。次に、支持柱１３を構成する一方側の柱状部材１３ｂをセットスクリュー１７ａを介して第２の支持台１２に一体固定する。続いて、これら柱状部材１３ｂの上端にセットスクリュー１７ｂを取り付けた後、これらセットスクリュー１７ｂにアンテナ基板１４の貫通孔１４ｅを介して他方側の柱状部材１３ａをそれぞれ螺着結合する。最後に、これら柱状部材１３ａの上端に第１の支持台１１の取付孔１１ｅを整列させ、ネジ部材１７ｃで結合することにより、本実施の形態の周波数測定器１０が製造される。
【００３６】
なお、セットスクリュー１７ａ，１７ｂ及びネジ部材１７ｃはそれぞれ、例えばフェノール樹脂等の合成樹脂材料等で形成されているものとする。
【００３７】
次に、以上のように構成される周波数測定器１０を用いて非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の周波数測定方法について説明する。
【００３８】
まず、非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の測定に当たり、周波数測定器１０のアンテナ基板１４を図７に示すように、配線コード２１を介して周波数分析装置２０へ接続する。周波数分析装置１０としては、ネットワークアナライザ等の測定機器が用いられ、例えば「Agilent E5100A Network Analyzer」が適用可能である。
【００３９】
さて、外部からの電磁波で電力を得て動作するタイプの非接触ＩＣカードは、公知のように、アンテナコイルとコンデンサ部品等からなる共振回路にＩＣチップを搭載したＩＣモジュールを複数枚のカード構成シートで挟み込んで構成されており、ＩＣカード内のアンテナとリーダーライタ装置のアンテナとを容量結合させることによって、ＩＣチップに記録された所定のカード情報を読み出したり、ＩＣチップにカード情報を記録する。
【００４０】
そこで、本実施の形態において、上述した構成の非接触ＩＣカードＣの通信周波数を測定する場合にあっては、図１に示したように、第１の支持台１１が上方となるように周波数測定器１０を設置し、この第１の支持台１１の支持部１１ａに非接触ＩＣカードＣを載せて、ＩＣカードＣを内孔１１ｂを介して下方のアンテナ基板１４に対向させる。そして、アンテナ基板１４を上記リーダーライタに見立て上げ、ＩＣカードＣとアンテナ基板１４との間で通信を行わせる。
【００４１】
なお、周波数測定器１０の設置台がスチールテーブル等の金属製品である場合には、その金属面が周波数測定の阻害要因となり得るので、当該金属面からアンテナ基板１４を遠ざけるために、例えば木製のブロック１５を周波数測定器１０の台座として利用してもよい。
【００４２】
また、第１の測定台１１の内孔１１ｂにより、非接触ＩＣカードＣとアンテナ基板１４との間における異物の介在が防止され、信頼性の高い測定作業が行えるようになる。
【００４３】
アンテナ基板１４は、非接触ＩＣカードＣから送信される電波を受信して周波数分析装置２０へ供給する。周波数分析装置２０は、非接触ＩＣカードＣの通信周波数を分析し、その共振周波数やＱ値、出力電圧等を測定し、表示部２０Ａ（図７）へ表示する。
なお、このとき、表示部２０Ａへ適正値（基準値）を表示させ、測定値と比較できるようにしてもよい。
【００４４】
一方、本実施の形態において、リーダーライタ装置ＲＷ１の通信周波数を測定する場合にあっては、図２に示したように、第２の支持台１２が上方となるように周波数測定器１０を設置し、この第２の支持台１２の支持部１２ａにリーダーライタ装置ＲＷ１を載せ、リーダーライタ装置ＲＷ１を内孔１２ｂを介して下方のアンテナ基板１４に対向させる。
【００４５】
このとき、第２の測定台１２の内孔１２ｂにより、リーダーライタ装置ＲＷ１とアンテナ基板１４との間における異物の介在を防いで、信頼性の高い測定環境を確保できる。
【００４６】
そして、リーダーライタ装置ＲＷ１から発信される通信電波をアンテナ基板１４で受信し、これを周波数分析装置２０へ供給する。周波数分析装置２０は、リーダーライタ装置ＲＷ１の通信周波数を分析し、その共振周波数やＱ値、変調率等を測定し、表示部２０Ａへ表示する。
【００４７】
以上、本実施の形態によれば、一台の測定器１０で、その上下を反転させるだけで、非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の通信周波数を測定することができるので、製造された非接触ＩＣカードＣ及びリーダーライタ装置ＲＷ１の検査工程の作業の簡素化を図ることができる。
【００４８】
また、周波数測定器１０を共通に利用しているのでデータ間のバラツキはなく、従って製造された非接触ＩＣカードＣとリーダーライタ装置ＲＷ１との各々の測定データ間において高精度なマッチングが容易にとれるようになる。
【００４９】
更に、第１の支持台１１と第２の支持台１２との間を連結する複数本の支柱１３を一対の柱状部材１３ａ，１３ｂでそれぞれ構成し、これら柱状部材１３ａ，１３ｂの間でアンテナ基板１４を保持しているので、第１，第２の支持台１１，１２とアンテナ基板１４との間に一定の距離Ｌ１，Ｌ２を確保して測定作業の適正化を図れると共に、測定対象に応じて、柱状部材の長さの組合せを変更するによって距離Ｌ１，Ｌ２の大きさを容易に調整することができる。
【００５０】
更にまた、周波数測定器１０を構成する第１，第２の支持部材、支柱１３およびこれらの連結具１７ａ〜１７ｃをそれぞれ非導電性の材料で構成しているので、適正な測定作業を確保することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば、適用対象となるリーダーライタ装置は第２の支持台１２に載置されるタイプのリーダーライタ装置ＲＷ１に限らず、これに比べて通信距離の短い弱電型のリーダーライタ装置の周波数測定にも本発明は適用可能である。この場合、当該弱電型のリーダーライタ装置をアンテナ基板の上に直接載置して作業することができる。
【００５３】
このとき、図８及び図９に示すように、弱電型のリーダーライタ装置ＲＷ２を位置決めする開口２３ａを備えたアダプタ２３を用いてもよい。このアダプタ２３をアンテナ基板１４の上に載置することにより、リーダーライタ装置ＲＷ２の通信周波数の測定精度を高めることができる。
【００５４】
そして、リーダーライタ装置ＲＷ２は、アンテナ基板１４のループコイル１４ｂを跨ぐ位置に載置されるように開口２３ａが形成されるのが好ましい。また、アダプタ２３に対し、アンテナ基板１４の相対向する側辺に係止させる爪２３ｂを設けることによって、アンテナ基板１４とアダプタ２３との間の高精度な位置決めを確保することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態による周波数測定器１０の構成を示す斜視図であり、非接触ＩＣカードＣの測定を行っている様子を示している。
【図２】本発明の実施の形態による周波数測定器１０の構成を示す斜視図であり、リーダーライタ装置ＲＷ１の測定を行っている様子を示している。
【図３】非接触ＩＣカードＣを支持する第１の支持台１１の構成を示す平面図である。
【図４】リーダーライタ装置ＲＷ１を支持する第２の支持台１２の構成を示す平面図である。
【図５】アンテナ基板１４の平面図である。
【図６】周波数測定器１０の正面図である。
【図７】周波数測定器１０とそのアンテナ基板１４に接続される周波数分析装置２０を示す斜視図である。
【図８】周波数測定器１０を用いてリーダーライタ装置ＲＷ２の周波数測定を行う様子を示す斜視図である。
【図９】リーダーライタ装置ＲＷ２を支持するアダプタ２３の構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の周波数測定器１の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…周波数測定器、１１…第１の支持部材、１１ａ…支持部、１１ｂ…内孔、１２…第２の支持部材、１２ａ…支持部、１２ｂ…内孔、１３…支柱、１３ａ，１３ｂ…柱状部材、１４…アンテナ基板、１４ａ…絶縁基板、１４ｂ…ループコイル、１７ａ…ネジ部材、１７ｂ，１７ｃ…セットスクリュー、２０…周波数分析装置、２３…アダプタ、Ｃ…非接触ＩＣカード、ＲＷ１，ＲＷ２…リーダーライタ装置。
【図１】
2005121403.tif 000003
【図２】
2005121403.tif 000004
【図３】
2005121403.tif 000005
【図４】
2005121403.tif 000006
【図５】
2005121403.tif 000007
【図６】
2005121403.tif 000008
【図７】
2005121403.tif 000009
【図８】
2005121403.tif 000010
【図９】
2005121403.tif 000011
【図１０】
2005121403.tif 000012